[發明專利]基于水壓的微納米級電動單細胞操控系統

有效

• 申請號: 201610014540.4
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105505743B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 陳偉;安宸毅
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及單細胞操縱系統，尤其是涉及一種基于水壓的微納米級電動單細胞操控系統。

背景技術

隨著近年來生物物理方法的發展，出現了很多新穎、高效的方法，而這些新興的系統往往需要利用成型的子模塊巧妙地整合到新系統中。在很多細胞實驗中，由于細胞尺寸較小，實時的觀測需要基于顯微鏡和CCD。想要觀測單細胞在各種條件下的變化（如形貌、熒光、膜電位等），首先需要將單細胞固定，并要求能夠按照需要移動細胞。因此，細胞操縱系統是很多單細胞實驗方法的基礎。目前市場上很少有此類成型的系統，尤其是作為子模塊，可以簡單、方便地整合進新系統的細胞操縱系統更加少見。

目前應用較多的方法主要是用水壓／氣壓系統形成負壓產生吸力，將單細胞吸附在毛細微吸管尖端。首先，考慮到很多單細胞實驗都有防震動的要求，氣泵的使用顯然會對實驗過程產生影響；其次，固定細胞的吸力的精度也要求極高，吸力過大容易損傷細胞，吸力過小則細胞容易逃脫；再次，細胞的小尺寸往往需要高倍物鏡進行觀察，而高倍物鏡的視野通常很小，很難對細胞實現極為精確的微納米級別的顯微操縱。因此，需要一種基于水壓的壓力精確可控的高精度細胞操縱系統。

發明內容

本發明目的在于提供一種基于水壓的微納米級電動單細胞操控系統。用高精度線性移動平臺對水壓進行精確控制，并用納米級微操平臺對單細胞進行精確的三維控制。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案是：

本發明包括探針，探針夾持器夾具，探針夾持器，第二轉接板，微操平臺，線性移動平臺，線性移動平臺支撐架，液體容器，第一轉接板，U形框架，三個螺紋轉接頭，兩個魯爾二通閥，注射器和三根醫用硅膠管；

線性移動平臺支撐架垂直固定在工作臺上，線性移動平臺安裝在線性移動平臺支撐架側面，第一轉接板固定在線性移動平臺的移動臺上；U形框架底面固定在第一轉接板上；U形框架內裝有液體容器，液體容器用螺桿固定在U形框架內，液體容器上蓋裝有第一、第二螺紋轉接頭，第一、第二螺紋轉接頭分別與各自的醫用硅膠管的一端連接，第一、第二醫用硅膠管的另一端與各自的魯爾二通閥連接，兩個魯爾二通閥的另一端都能連接注射器，液體容器下蓋裝有第三螺紋轉接頭，第三螺紋轉接與第三醫用硅膠管的一端連接，第三醫用硅膠管的另一端連接到探針夾持器的一端，探針夾持器的另一端裝有探針；探針夾持器卡在探針夾持器夾具的彈簧卡槽內，探針夾持器夾具固定在第二轉接板下端螺孔內，第二轉接板上端連接到微操平臺上。

所述探針夾持器夾具型號為 Narishige公司產品HIK-3探針夾持器夾具。

所述探針夾持器型號為Narishige公司產品HI-7探針夾持器。

所述微操平臺型號為Sensapex三維微操平臺。

所述線性移動平臺型號為Physic Instrument公司產品的M404線性移動平臺。

本發明具有的有益效果是：

本發明主要針對生命科學領域中微納米水平的單細胞操縱問題，用高精度線性移動平臺對水壓進行精確控制，并用納米級微操平臺對單細胞進行精確的三維控制，兼具以下優勢：

1）單細胞操作簡便，空間控制精度高且范圍廣（X，Y，Z三軸精度可達~7nm，控制范圍~20mm），控制過程對活體細胞損傷小；

2）細胞控制穩定，水壓壓力控制精度高（精度為0.25μm) 。

3）該系統可廣泛應用于基于單細胞或微米顆粒顯微操作的復雜實驗系統中。

附圖說明

圖1是本發明的系統結構原理圖。

圖2是本發明水壓通路的結構圖。

圖3是本發明線性移動平臺支撐架的結構圖。

圖4是本發明U形框架的結構圖。

圖5是本發明第二轉接板的結構圖。

圖中：1、探針，2、探針夾持器夾具，3、探針夾持器，4、第二轉接板，5、微操平臺，6、線性移動平臺，7、線性移動平臺支撐架，8、液體容器，9、第一轉接板，10、U形框架，11、螺紋轉接頭，12、魯爾二通閥，13、注射器。14、醫用硅膠管。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如圖1所示，本發明包括探針1，探針夾持器夾具2，探針夾持器3，第二轉接板4，微操平臺5，線性移動平臺6，線性移動平臺支撐架7，液體容器8，第一轉接板9，U形框架10，三個螺紋轉接頭11，兩個魯爾二通閥12，注射器13和三根醫用硅膠管14。